[REFLEXIONS] Faire sauter les verrous de la durabilité énergétique
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Décarboner le secteur de l’énergie, mais pas seulement. Pour opérer une transition énergétique qui garantit sa durabilité, il faut également aborder de front les questions liées aux ressources et aux impacts environnementaux engendrés par le changement de production et d’usage de l’énergie.
La transition énergétique vise d’abord à répondre à un problème majeur : 75 % des émissions de gaz à effet de serre sont en lien avec l’énergie. « Or décarboner est un premier pas nécessaire et essentiel à la durabilité, mais insuffisant. Il faut aussi s'assurer que les externalités de la décarbonation, autrement ses effets socioéconomiques, environnementaux, etc, soient également durables. Donc, comment opérer cette transition ? », résume Philippe Drobinski, directeur de recherche CNRS au Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD*) et professeur à l’École polytechnique. Le climatologue, également directeur du Centre interdisciplinaire Energy4Climate (E4C) lancé en 2019 par l’Institut Polytechnique de Paris et l’École nationale des ponts et chaussées, proposera d’esquisser une réponse lors de la première des trois tables-rondes du colloque Réflexions organisé par l’Institut Polytechnique de Paris le 5 février.
Réunissant la fine fleur des experts scientifiques, industriels et politiques de l’énergie, la troisième édition de Réflexions vise à explorer les interconnexions entre les dimensions technologiques, économiques, environnementales et sociétales de la transition énergétique autour de trois axes : la durabilité, la sécurité et la justice énergétiques.
Viabilité à long terme des systèmes énergétiques
Premier volet du colloque, donc : la durabilité énergétique, généralement comprise comme la capacité d'un système énergétique à perdurer tout en limitant son impact environnemental.
La décarbonation de l'énergie vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre en remplaçant les énergies fossiles par des sources d’énergies renouvelables, tout en augmentant l’efficacité énergétique et la sobriété des systèmes. « Cela peut paraître simple, mais il existe de nombreux verrous à faire sauter », prévient Philippe Drobinski. « Quand on installe un champ de panneaux photovoltaïques à terre, par exemple, on déboise parfois le terrain. Il y a donc une empreinte au sol et éventuellement un impact sur la biodiversité… »
De même, faut-il privilégier une occupation des sols par des panneaux photovoltaïques pour la production d’une énergie renouvelable, ou laisser la place à l’agriculture pour nourrir la population ? L’une des solutions à laquelle travaillent des scientifiques de l'Institut Polytechnique de Paris, dont les équipes de Philippe Drobinski, est l’agrivoltaïsme. Ils ont ainsi démontré que, dans les climats secs et ensoleillés de la région méditerranéenne, des panneaux photovoltaïques placés au milieu de cultures permettent de protéger ces dernières et d’optimiser l’usage des ressources en eau.
Des solutions à fort impact
Par ailleurs, la substitution d’un système énergétique basé sur le fossile par un système décarboné pose d’innombrables enjeux liés à la matière, à la soutenabilité des ressources et des chaînes d’approvisionnement durables, au cœur, par exemple, de travaux menés au laboratoire I3-CRG** de l’École polytechnique et Télécom Paris.
À cet égard, la nécessité d’une mobilité électrique illustre les verrous à faire sauter en termes de stock et de flux des matières : avec des batteries de voiture à remplacer tous les cinq ans, les quantités de matières nécessaires sont faramineuses… Un défi auquel s’attellent les équipes de François Ozanam, au sein du laboratoire de Physique de la Matière Condensée (PMC***) de l’École polytechnique.
Quoi qu’il en soit, Philippe Drobinski reste optimiste : « Même si les difficultés pour atteindre la durabilité énergétique sont nombreuses, la bonne nouvelle est que c’est probablement le secteur pour lequel nous avons le plus de solutions, qui en plus ont potentiellement des impacts à grande échelle ».
*LMD : une unité mixte de recherche CNRS, ENS-PSL, Sorbonne Université, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France
**I³: CNRS, École polytechnique, Mines Paris-PSL, Télécom Paris, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France
***PMC : une unité mixte de recherche CNRS, École polytechnique, Institut Polytechnique de Paris, 91120 Palaiseau, France
À propos de Philippe Drobinski
Philippe Drobinski est directeur de recherche au CNRS et professeur à l’École Polytechnique. Il mène des travaux approfondis sur la variabilité et l’évolution du climat dans la région euro-méditerranéenne, en mettant un accent particulier sur les défis liés au changement climatique et à la transition énergétique. En tant que directeur-fondateur du centre interdisciplinaire Energy4Climate, il coordonne des initiatives visant à promouvoir des solutions innovantes pour relever les défis du climat et de la transition énergétique en collaboration avec des acteurs socio-économiques et institutionnels. Philippe Drobinski contribue également en tant qu’auteur principal au 7ème rapport du GIEC et comme coordinateur du deuxième rapport d’évaluation de MedECC, au cœur de son engagement dans la dissémination des enjeux climatiques et énergétiques à l'attention des décideurs.